Erregungsfronten in der Cyclohexandion-BZ Reaktion auf gekrümmten Oberflächen

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Die Kopplung von erregbarer Reaktionskinetik mit Diffusion kann zur Ausbildung steiler chemischer Gradienten führen, die als kreis- oder spiralförmige Fronten durch ein aktives Medium wandern. Die Ausbreitungseigenschaften solcher autokatalytischer Fronten sollen auf gekrümmten Oberfächen hinsichtlich ihrer Stabilität und ihrer Krümmungsabhängigkeit in engem Zusammenwirken von Laborexperiment, numerischer Simulation und theoretischer Analyse untersucht werden. Die Relevanz des Projekts liegt inbesondere in der Tatsache, dass Frontausbreitung dieser Art häufig in biologischen Systemen mit kleinen, gekrümmten Geometrien stattfindet.In Fortführung bisheriger Arbeiten sollen weitere Hohlformen mit nichtgleichmäßig gekrümmten Oberflächen entwickelt werden. Diese dienen dann zur exakteren Erforschung z.B. im Projekt gefundener neuer Effekte, wie der Ausbreitung von ebenen Wellen auf gekrümmten Oberflächen. Desweiteren sollen theoretisch vorhergesagte Effekte wie die Bewegung von Spiralspitzen auf nichtgleichmäßig gekrümmten Oberflächen, die experimentell noch nicht verifiziert werden konnten, nachgewiesen werden.Die experimentellen Arbeiten des Projektes sollen durch den Vergleich mit numerischen Finite-Element-Simulationen (FEM) mittels des zugehörigen Systems von Reaktions-Diffusions-Gleichungen ergänzt werden.